JP2006256425A - Steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To concurrently attain improved steering feeling and improved vehicle stability. <P>SOLUTION: This electric power steering device includes a yaw rate reaction correction current calculator 35 for controlling a yaw rate reaction correction current Iy in accordance with a yaw rate and a steering angle reaction correction current calculator 36 for controlling a steering angle reaction correction current Is in accordance with a steering angle. A proportion of the steering angle reaction correction current Is to the yaw rate reaction correction current Iy becomes larger as the steering angle is smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、移動体（例えば、車両）の操舵装置に関し、特に、反力成分制御手段を備えた操舵装置に関するものである。   The present invention relates to a steering device for a moving body (for example, a vehicle), and more particularly to a steering device provided with reaction force component control means.

運転者の操舵力を軽減するための操舵装置には、車両に横風等の外乱が作用したときの車両偏向抑制性能を高めるために操舵反力成分（例えば、ステアリングモータに対する補正電流）を発生させる反力成分制御手段を備えたものがある。
従来の反力成分制御手段としては、車両挙動（例えばヨーレート）に応じて操舵反力成分を制御するもの（例えば、特許文献１参照）や、ハンドルの操舵角に応じて操舵反力成分を制御するもの（例えば、特許文献２参照）が知られている。
特許第３１７６９００号公報 特許第３５９３８９８号公報 The steering device for reducing the steering force of the driver generates a steering reaction force component (for example, a correction current for the steering motor) in order to improve the vehicle deflection suppression performance when a disturbance such as a cross wind acts on the vehicle. Some have reaction force component control means.
As a conventional reaction force component control means, one that controls the steering reaction force component according to the vehicle behavior (for example, yaw rate) (for example, refer to Patent Document 1), or the steering reaction force component according to the steering angle of the steering wheel. (For example, see Patent Document 2).
Japanese Patent No. 3176900 Japanese Patent No. 3593898

しかしながら、車両挙動（ヨーレート）に応じて操舵反力成分を制御する場合は、車両挙動が発生しないことには操舵反力成分も発生しないので、例えば車輪と路面との摩擦係数（路面μ）が小さい所謂低μ路などのようにヨーレートの位相遅れが大きい状況では、操舵反力成分の発生が遅れるため、操舵フィーリングを向上させるのには不十分であった。
また、操舵角に応じて操舵反力成分を制御する場合は、直進付近での操舵のしっかり感（安定感）については十分に満足できるが、車両挙動に対する車両偏向抑制作用がないので、車両挙動に対する安定性に満足が得られない。
そこで、この発明は、操舵フィーリングの向上と車両挙動に対する安定性向上を同時に図ることができる操舵装置を提供するものである。 However, when the steering reaction force component is controlled according to the vehicle behavior (yaw rate), since the steering reaction force component does not occur if the vehicle behavior does not occur, for example, the friction coefficient (road surface μ) between the wheel and the road surface is In a situation where the phase delay of the yaw rate is large, such as a small so-called low μ road, the generation of the steering reaction force component is delayed, which is insufficient to improve the steering feeling.
Also, when the steering reaction force component is controlled according to the steering angle, it can be satisfactorily satisfied with a solid feeling (stability) in the vicinity of straight ahead, but there is no vehicle deflection suppression effect on the vehicle behavior. Satisfactory stability against
Therefore, the present invention provides a steering device that can simultaneously improve the steering feeling and improve the stability with respect to the vehicle behavior.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両挙動に応じて車両挙動反力成分を制御する車両挙動反力成分制御手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレート反力補正電流算出部３５）と、操舵角に応じて操舵角反力成分を制御する操舵角反力成分制御手段（例えば、後述する実施例における操舵角反力補正電流算出部３６）と、を備え、操舵角が小さいほど前記車両挙動反力成分に対する前記操舵角反力成分の割合を大きくしたことを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における電動パワーステアリング装置）である。
このように構成することにより、操舵角が小さいときほど、操舵角反力成分による影響を大きくすることができるので、路面μにかかわらず直進付近の操舵のしっかり感（安定感）を向上することができる。
また、操舵角が大きいときには、車両挙動反力成分による影響を大きくすることができるので、操舵角が比較的に大きいときの車両の安定性を向上することができる。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a vehicle behavior reaction force component control means for controlling a vehicle behavior reaction force component according to the vehicle behavior (for example, yaw rate reaction force correction current calculation in an embodiment described later). Unit 35) and a steering angle reaction force component control means (for example, a steering angle reaction force correction current calculation unit 36 in an embodiment described later) that controls the steering angle reaction force component according to the steering angle. A steering device (for example, an electric power steering device in an embodiment to be described later) is characterized in that the ratio of the steering angle reaction force component to the vehicle behavior reaction force component is increased as the value of the vehicle behavior reaction force component decreases.
With this configuration, the smaller the steering angle is, the greater the influence of the steering angle reaction force component can be, so that the sense of stability (stability) in the vicinity of straight ahead is improved regardless of the road surface μ. Can do.
Further, when the steering angle is large, the influence of the vehicle behavior reaction force component can be increased, so that the stability of the vehicle when the steering angle is relatively large can be improved.

請求項２に係る発明は、車両挙動に応じて車両挙動反力成分を制御する車両挙動反力成分制御手段（例えば、後述する実施例におけるヨーレート反力補正電流算出部３５）と、操舵角に応じて操舵角反力成分を制御する操舵角反力成分制御手段（例えば、後述する実施例における操舵角反力補正電流算出部３６）と、を備え、車速が高いほど前記車両挙動反力成分に対する前記操舵角反力成分の割合を大きくしたことを特徴とする操舵装置（例えば、後述する実施例における電動パワーステアリング装置）である。
このように構成することにより、車速が高いときほど、操舵角反力成分による影響を大きくすることができるので、高速時の車両挙動の位相遅れによる車両挙動反力成分の発生遅れを補償することができる。 The invention according to claim 2 includes vehicle behavior reaction force component control means (for example, a yaw rate reaction force correction current calculation unit 35 in an embodiment described later) for controlling the vehicle behavior reaction force component according to the vehicle behavior, and a steering angle. And a steering angle reaction force component control means (for example, a steering angle reaction force correction current calculation unit 36 in an embodiment described later) for controlling the steering angle reaction force component according to the vehicle behavior reaction force component as the vehicle speed increases. A steering device (for example, an electric power steering device in an embodiment to be described later) is characterized in that the ratio of the steering angle reaction force component with respect to is increased.
By configuring in this way, the influence of the steering angle reaction force component can be increased as the vehicle speed is higher, so that the generation delay of the vehicle behavior reaction force component due to the phase delay of the vehicle behavior at high speed can be compensated. Can do.

請求項１に係る発明によれば、操舵角が小さいほど、路面μにかかわらず直進付近の操舵のしっかり感（安定感）を向上させることができるとともに、操舵角が比較的に大きい場合の車両の安定性を向上させることができる。
請求項２に係る発明によれば、高速時の車両挙動の位相遅れによる車両挙動反力成分の発生遅れを補償することができるので、高速直進付近での車両の安定性を向上させることができ、且つ、操舵フィーリングを向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the smaller the steering angle, the better the sense of stability (stability) in the vicinity of straight travel regardless of the road surface μ, and the vehicle when the steering angle is relatively large. Stability can be improved.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to compensate for the generation delay of the vehicle behavior reaction force component due to the phase delay of the vehicle behavior at a high speed, and therefore it is possible to improve the stability of the vehicle in the vicinity of the high-speed straight traveling. In addition, the steering feeling can be improved.

以下、この発明に係る操舵装置の実施例を図１から図５の図面を参照して説明する。なお、以下の各実施例においては、この発明を電動パワーステアリング装置に適用した態様で説明する。
〔実施例１〕
初めに、この発明に係る操舵装置の実施例１を図１〜図３の図面を参照して説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置は手動操舵力発生機構１を備えており、この手動操舵力発生機構１は、ステアリングホイール（操作子）３に一体結合されたステアリングシャフト４が、ユニバーサルジョイントを有する連結軸５を介してラック＆ピニオン機構のピニオン６に連結されて構成されている。ピニオン６は、車幅方向に往復動し得るラック軸７のラック歯７ａに噛合し、ラック軸７の両端には、タイロッド８，８を介して転舵輪としての左右の前輪９，９が連係されている。この構成により、ステアリングホイール３の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪９，９を転舵させて車両の向きを変えることができる。ラック軸７とタイロッド８，８は転舵機構を構成する。 Embodiments of a steering apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS. In each of the following embodiments, the present invention will be described in an aspect applied to an electric power steering apparatus.
[Example 1]
First, a first embodiment of a steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus includes a manual steering force generation mechanism 1, and the manual steering force generation mechanism 1 includes a steering shaft 4 integrally coupled to a steering wheel (operator) 3. It is connected to a pinion 6 of a rack and pinion mechanism via a connecting shaft 5 having a joint. The pinion 6 meshes with the rack teeth 7a of the rack shaft 7 which can reciprocate in the vehicle width direction, and left and right front wheels 9, 9 as steered wheels are linked to both ends of the rack shaft 7 via tie rods 8, 8. Has been. With this configuration, a normal rack and pinion type steering operation can be performed when the steering wheel 3 is steered, and the direction of the vehicle can be changed by turning the front wheels 9 and 9. The rack shaft 7 and the tie rods 8 and 8 constitute a steering mechanism.

また、ラック軸７と同軸上に、手動操舵力発生機構１による操舵力を軽減するための補助操舵力を供給するステアリングモータ１０が配設されている。このステアリングモータ１０により供給される補助操舵力は、ラック軸７に対してほぼ平行に設けられたボールねじ機構１２を介して推力に変換され、ラック軸７に作用せしめられる。そのために、ラック軸７を挿通させたステアリングモータ１０のロータに駆動側ヘリカルギヤ１１を一体的設け、この駆動側ヘリカルギヤ１１に噛合する従動側ヘリカルギヤ１３を、ボールねじ機構１２のスクリューシャフト１２ａの一端に設け、ボールねじ機構１２のナット１４をラック７に固定している。   A steering motor 10 that supplies an auxiliary steering force for reducing the steering force generated by the manual steering force generation mechanism 1 is disposed coaxially with the rack shaft 7. The auxiliary steering force supplied by the steering motor 10 is converted into thrust through a ball screw mechanism 12 provided substantially parallel to the rack shaft 7 and is applied to the rack shaft 7. For this purpose, a driving-side helical gear 11 is integrally provided on the rotor of the steering motor 10 through which the rack shaft 7 is inserted, and a driven-side helical gear 13 that meshes with the driving-side helical gear 11 is provided at one end of the screw shaft 12 a of the ball screw mechanism 12. The nut 14 of the ball screw mechanism 12 is fixed to the rack 7.

ステアリングシャフト４には、ステアリングシャフト４の操舵角を検出するための操舵角センサ（操舵角検出手段）１５が設けられ、前記ラック＆ピニオン機構（６，７ａ）を収容するステアリングギアボックス（図示略）内には、ピニオン６に作用する操舵トルクを検出するための操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段）１６が設けられている。操舵角センサ１５は検出した操舵角に対応する電気信号を、操舵トルクセンサ１６は検出した操舵トルクに対応する電気信号を、それぞれステアリング制御装置（ＥＣＵ）２０に出力する。
また、車体の適所には、車両のヨーレート（車両挙動）を検出するヨーレートセンサ（車両挙動検出手段、ヨーレート検出手段）１８と、車速を検出する車速センサ１９とが取り付けられている。ヨーレートセンサ１８は検出したヨーレートに対応する電気信号を、車速センサ１９は車速に対応した電気信号を、それぞれステアリング制御装置２０に出力する。 The steering shaft 4 is provided with a steering angle sensor (steering angle detection means) 15 for detecting the steering angle of the steering shaft 4, and a steering gear box (not shown) that houses the rack and pinion mechanism (6, 7a). ) Is provided with a steering torque sensor (steering torque detecting means) 16 for detecting the steering torque acting on the pinion 6. The steering angle sensor 15 outputs an electrical signal corresponding to the detected steering angle, and the steering torque sensor 16 outputs an electrical signal corresponding to the detected steering torque to the steering control device (ECU) 20, respectively.
Further, a yaw rate sensor (vehicle behavior detecting means, yaw rate detecting means) 18 for detecting the yaw rate (vehicle behavior) of the vehicle and a vehicle speed sensor 19 for detecting the vehicle speed are attached to appropriate positions of the vehicle body. The yaw rate sensor 18 outputs an electric signal corresponding to the detected yaw rate, and the vehicle speed sensor 19 outputs an electric signal corresponding to the vehicle speed to the steering control device 20, respectively.

そして、ステアリング制御装置２０は、これらセンサ１５，１６，１８，１９からの入力信号を処理して得られる制御信号によりステアリングモータ１０に供給すべき目標電流を決定し、駆動回路５０を介してステアリングモータ１０に供給することによりステアリングモータ１０の出力トルクを制御し、ステアリング操作における補助操舵力を制御する。   The steering control device 20 determines a target current to be supplied to the steering motor 10 based on a control signal obtained by processing input signals from these sensors 15, 16, 18, and 19, and steers via the drive circuit 50. By supplying the motor 10, the output torque of the steering motor 10 is controlled, and the auxiliary steering force in the steering operation is controlled.

次に、図２の制御ブロック図を参照して、この実施例におけるステアリングモータ１０に対する電流制御を説明する。
ステアリング制御装置２０は、ベース電流算出部３１と、イナーシャ補償電流算出部３２と、ダンパ補償電流算出部３３と、反力補正電流算出部３４とを備えている。
ベース電流算出部３１においては、操舵トルクセンサ１６および車速センサ１９の出力信号に基づき、ベース電流テーブル（図示略）を参照して、操舵トルクと車速に応じたベース電流値が決定される。ここで、ベース電流テーブルは、操舵トルクが大きくなるにしたがってベース電流が大きくなり、車速が大きくなるにしたがってベース電流が小さくなるように設定されている。 Next, with reference to the control block diagram of FIG. 2, the current control for the steering motor 10 in this embodiment will be described.
The steering control device 20 includes a base current calculation unit 31, an inertia compensation current calculation unit 32, a damper compensation current calculation unit 33, and a reaction force correction current calculation unit 34.
In the base current calculation unit 31, a base current value corresponding to the steering torque and the vehicle speed is determined with reference to a base current table (not shown) based on the output signals of the steering torque sensor 16 and the vehicle speed sensor 19. Here, the base current table is set so that the base current increases as the steering torque increases, and the base current decreases as the vehicle speed increases.

イナーシャ補償電流算出部３２は、操舵トルクセンサ１６の出力信号を時間微分して得た微分値（すなわち、操舵トルクの時間微分値）と車速センサ１９で検出された車速に基づき、イナーシャ補償電流マップ（図示略）を参照して、操舵トルクの時間微分値と車速に応じたイナーシャ補償電流を算出する。このイナーシャ補償電流は、モータ１０およびこのステアリングシステムの慣性モーメントを打ち消すためにステアリングモータ１０に流す電流である。   The inertia compensation current calculation unit 32 is based on the differential value obtained by time differentiation of the output signal of the steering torque sensor 16 (that is, the time differential value of the steering torque) and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 19, and the inertia compensation current map. Referring to (not shown), an inertia compensation current corresponding to the time differential value of the steering torque and the vehicle speed is calculated. The inertia compensation current is a current that flows through the steering motor 10 in order to cancel the moment of inertia of the motor 10 and the steering system.

ダンパ補償電流算出部３３は、操舵角センサ１５の出力信号を時間微分して得た微分値（すなわち、操舵角速度）と車速センサ１９で検出された車速に基づいて、ダンパ補償電流マップ（図示略）を参照して、操舵角速度と車速に応じたダンパ補償電流を算出する。この実施例のダンパ補償電流マップでは、操舵角速度が大きくなるにしたがってダンパ補償電流が大きくなるように設定されている。
反力補正電流算出部３４は、ヨーレートと操舵角と車速に基づいて反力補正電流Ｉｒを算出する。反力補正電流算出部３４については後で詳述する。 The damper compensation current calculation unit 33 is based on a differential value obtained by time differentiation of the output signal of the steering angle sensor 15 (that is, the steering angular velocity) and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 19, and a damper compensation current map (not shown). ), A damper compensation current corresponding to the steering angular speed and the vehicle speed is calculated. In the damper compensation current map of this embodiment, the damper compensation current is set to increase as the steering angular velocity increases.
The reaction force correction current calculation unit 34 calculates a reaction force correction current Ir based on the yaw rate, the steering angle, and the vehicle speed. The reaction force correction current calculation unit 34 will be described in detail later.

そして、ステアリング制御装置２０は、ベース電流算出部３１で算出したベース電流に、イナーシャ補償電流算出部３２で算出したイナーシャ補償電流を加算し、ダンパ補償電流算出部３３で算出したダンパ補償電流を減算し、反力補正電流算出部３４で算出した反力補正電流Ｉｒを減算して目標電流Ｉｔを算出する。この目標電流Ｉｔは駆動回路５０に入力され、駆動回路５０はステアリングモータ１０に流れる電流が目標電流Ｉｔと一致するように制御し、これによりステアリングモータ１０の出力トルクを制御して、補助操舵力を制御する。
したがって、この実施例１の電動パワーステアリング装置においては、反力補正電流算出部３４において設定される反力補正電流Ｉｒは操舵アシスト力に対する反力成分（つまり、操舵反力成分）ということができる。 Then, the steering control device 20 adds the inertia compensation current calculated by the inertia compensation current calculation unit 32 to the base current calculated by the base current calculation unit 31, and subtracts the damper compensation current calculated by the damper compensation current calculation unit 33. Then, the target current It is calculated by subtracting the reaction force correction current Ir calculated by the reaction force correction current calculation unit 34. This target current It is input to the drive circuit 50, and the drive circuit 50 controls the current flowing through the steering motor 10 so as to coincide with the target current It, thereby controlling the output torque of the steering motor 10 and assisting steering force. To control.
Therefore, in the electric power steering apparatus of the first embodiment, the reaction force correction current Ir set in the reaction force correction current calculation unit 34 can be referred to as a reaction force component with respect to the steering assist force (that is, a steering reaction force component). .

反力補正電流算出部３４について詳述する。反力補正電流算出部３４は、ヨーレート反力補正電流算出部（車両挙動反力成分制御手段）３５と、操舵角反力補正電流算出部（操舵角反力成分制御手段）３６とを備えている。
ヨーレート反力補正電流算出部３５は、ヨーレートセンサ１８の出力信号に基づき、ヨーレート反力補正電流テーブル（図示略）を参照して、ヨーレート反力補正電流Ｉｙを算出する。ここで、ヨーレート反力補正電流テーブルは、ヨーレートが大きくなるにしたがってヨーレート反力補正電流Ｉｙ（車両挙動反力成分）が大きくなるように設定されている。 The reaction force correction current calculation unit 34 will be described in detail. The reaction force correction current calculation unit 34 includes a yaw rate reaction force correction current calculation unit (vehicle behavior reaction force component control means) 35 and a steering angle reaction force correction current calculation unit (steering angle reaction force component control means) 36. Yes.
The yaw rate reaction force correction current calculation unit 35 calculates a yaw rate reaction force correction current Iy with reference to a yaw rate reaction force correction current table (not shown) based on the output signal of the yaw rate sensor 18. Here, the yaw rate reaction force correction current table is set so that the yaw rate reaction force correction current Iy (vehicle behavior reaction force component) increases as the yaw rate increases.

操舵角反力補正電流算出部３６は、図３に示すように、操舵角センサ１５の出力信号（操舵角）に基づき操舵角反力ゲインテーブル３６ａを参照してゲインＧｓを算出し、車速センサ１９の出力信号（車速）に基づき車速係数テーブル３６ｂを参照して車速係数Ｋｓを算出し、これらを乗じて操舵角反力補正電流Ｉｓを求める（Ｉｓ＝Ｇｓ×Ｋｓ）。操舵角反力ゲインテーブル３６ａは操舵角が大きくなるほどゲインＧｓが大きくなるように設定されており、車速係数テーブル３６ｂは車速が大きくなるほど係数Ｋｓが大きくなるように設定されている。したがって、操舵角が大きいほど、また、車速が大きいほど、操舵角反力補正電流Ｉｓ（操舵角反力成分）が大きくなる。   As shown in FIG. 3, the steering angle reaction force correction current calculation unit 36 calculates the gain Gs by referring to the steering angle reaction force gain table 36a based on the output signal (steering angle) of the steering angle sensor 15, and the vehicle speed sensor. Based on the output signal (vehicle speed) 19, the vehicle speed coefficient Ks is calculated with reference to the vehicle speed coefficient table 36 b and multiplied by these to obtain the steering angle reaction force correction current Is (Is = Gs × Ks). The steering angle reaction force gain table 36a is set so that the gain Gs increases as the steering angle increases, and the vehicle speed coefficient table 36b is set so that the coefficient Ks increases as the vehicle speed increases. Therefore, the steering angle reaction force correction current Is (steering angle reaction force component) increases as the steering angle increases and the vehicle speed increases.

また、反力補正電流算出部３４では、操舵角センサ１５の出力信号（操舵角）に基づき配分比テーブル３７を参照して、ヨーレート反力補正電流Ｉｙと操舵角反力補正電流Ｉｓの配分比（レシオ）Ｒを算出する。
この実施例１の配分比テーブル３７では、操舵角が所定値以下のときは配分比Ｒは「０．５」で一定であり、操舵角が前記所定値を超えると操舵角の増大にしたがって配分比Ｒが徐々に減少し、操舵角が別の所定値以上になると配分比Ｒが「０．１」で一定に設定されている。ただし、配分比Ｒの前記数値は一例であり、これら数値に限定されるものではない。 Further, the reaction force correction current calculation unit 34 refers to the distribution ratio table 37 based on the output signal (steering angle) of the steering angle sensor 15 and distributes the yaw rate reaction force correction current Iy and the steering angle reaction force correction current Is. (Ratio) R is calculated.
In the distribution ratio table 37 of the first embodiment, when the steering angle is equal to or smaller than a predetermined value, the distribution ratio R is constant at “0.5”, and when the steering angle exceeds the predetermined value, the distribution is increased according to the increase of the steering angle. When the ratio R gradually decreases and the steering angle becomes equal to or greater than another predetermined value, the distribution ratio R is set to “0.1” and constant. However, the numerical value of the distribution ratio R is an example, and is not limited to these numerical values.

そして、配分比テーブル３７により算出された配分比Ｒを操舵角反力補正電流Ｉｓの比率とし、「１」に対する「Ｒ」の補数「１−Ｒ」をヨーレート反力補正電流Ｉｙの比率として、反力補正電流Ｉｒを次の式（１）に基づいて算出する。
Ｉｒ＝Ｉｓ・Ｒ ＋ Ｉｙ・（１−Ｒ） ・・・ 式（１）
そして、反力補正電流算出部３４は、式（１）で求めた反力補正電流Ｉｒを操舵反力成分として出力する。 Then, the distribution ratio R calculated by the distribution ratio table 37 is the ratio of the steering angle reaction force correction current Is, and the complement “1-R” of “R” with respect to “1” is the ratio of the yaw rate reaction force correction current Iy. The reaction force correction current Ir is calculated based on the following equation (1).
Ir = Is · R + Iy · (1-R) (1)
Then, the reaction force correction current calculation unit 34 outputs the reaction force correction current Ir obtained by the equation (1) as a steering reaction force component.

このように反力補正電流Ｉｒを設定しているので、実施例１の電動パワーステアリング装置では、操舵角が小さいほどヨーレート反力補正電流Ｉｙに対する操舵角反力補正電流Ｉｓの割合を大きくすることができる。
その結果、操舵角が小さいときほど、操舵角反力補正電流Ｉｓが反力補正電流Ｉｒに大きく影響を与えるので、低μ路などのようにヨーレートの位相遅れが大きい状況でも、直進付近の操舵のしっかり感（安定感）が向上する。特に、高速域では車速係数Ｋｓが大きくなり、操舵角反力補正電流Ｉｓが大きくなることから、高速時の直進安定性向上の効果が大きい。
また、操舵角が大きいときには、ヨーレート反力補正電流Ｉｙが反力補正電流Ｉｒに大きく影響を与えるので、操舵角が比較的に大きいときの車両の安定性が向上する。
したがって、この電動パワーステアリング装置によれば、直進安定性の向上と、路面μにかかわらない車両の安定性向上を同時に達成することができる。 Since the reaction force correction current Ir is set in this way, in the electric power steering apparatus of the first embodiment, the ratio of the steering angle reaction force correction current Is to the yaw rate reaction force correction current Iy is increased as the steering angle is decreased. Can do.
As a result, as the steering angle is smaller, the steering angle reaction force correction current Is greatly affects the reaction force correction current Ir. Therefore, even in a situation where the phase delay of the yaw rate is large such as a low μ road, the steering near the straight ahead A firm feeling (stability) is improved. In particular, since the vehicle speed coefficient Ks increases and the steering angle reaction force correction current Is increases in the high speed range, the effect of improving straight running stability at high speeds is great.
Also, when the steering angle is large, the yaw rate reaction force correction current Iy greatly affects the reaction force correction current Ir, so that the stability of the vehicle when the steering angle is relatively large is improved.
Therefore, according to this electric power steering apparatus, it is possible to simultaneously improve the straight running stability and the stability of the vehicle that is not related to the road surface μ.

〔実施例２〕
次に、この発明に係る操舵装置の実施例２を図４および図５の図面を参照して説明する。電動パワーステアリング装置の構成は実施例１と同じであるので、説明を省略する。
実施例２の電動パワーステアリング装置が実施例１のものと相違する点は、ステアリングモータ１０の電流制御における反力補正電流Ｉｒの算出方法にあり、これについて図４の制御ブロック図を参照して説明する。
実施例２の電動パワーステアリング装置におけるステアリング制御装置２０の反力補正電流算出部３４が、ヨーレート反力補正電流算出部（車両挙動反力成分制御手段）３５と、操舵角反力補正電流算出部（操舵角反力成分制御手段）３６とを備える点、および、ヨーレート反力補正電流算出部３５におけるヨーレート反力補正電流Ｉｙの算出方法については実施例１と同じである。 [Example 2]
Next, a second embodiment of the steering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. Since the configuration of the electric power steering apparatus is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
The difference between the electric power steering apparatus of the second embodiment and that of the first embodiment resides in the method of calculating the reaction force correction current Ir in the current control of the steering motor 10, which is described with reference to the control block diagram of FIG. explain.
The reaction force correction current calculation unit 34 of the steering control device 20 in the electric power steering apparatus according to the second embodiment includes a yaw rate reaction force correction current calculation unit (vehicle behavior reaction force component control means) 35 and a steering angle reaction force correction current calculation unit. (Steering angle reaction force component control means) 36 and the calculation method of the yaw rate reaction force correction current Iy in the yaw rate reaction force correction current calculation unit 35 are the same as those in the first embodiment.

実施例２における操舵角反力補正電流算出部３６では、操舵角センサ１５の出力信号（操舵角）に基づき図５の操舵角反力補正電流テーブル３６ｃを参照して、操舵角反力補正電流Ｉｓを算出する。操舵角反力補正電流テーブル３６ｃは操舵角が大きくなるほど操舵角反力補正電流（ゲイン）Ｉｓが大きくなるように設定されている。   The steering angle reaction force correction current calculation unit 36 according to the second embodiment refers to the steering angle reaction force correction current table 36c of FIG. Is is calculated. The steering angle reaction force correction current table 36c is set so that the steering angle reaction force correction current (gain) Is increases as the steering angle increases.

また、実施例２における反力補正電流算出部３４では、車速センサ１９の出力信号（車速）に基づき配分比テーブル３８を参照して、ヨーレート反力補正電流Ｉｙと操舵角反力補正電流Ｉｓの配分比（レシオ）Ｒを算出する。
この実施例２の配分比テーブル３８では、車速が所定値以下のときは配分比Ｒは「０．１」で一定であり、車速が前記所定値を超えると車速の増大にしたがって配分比Ｒが徐々に増大し、車速が別の所定値以上になると配分比Ｒが「０．５」で一定に設定されている。ただし、配分比Ｒの前記数値は一例であり、これら数値に限定されるものではない。 In the reaction force correction current calculation unit 34 according to the second embodiment, the yaw rate reaction force correction current Iy and the steering angle reaction force correction current Is are referred to by referring to the distribution ratio table 38 based on the output signal (vehicle speed) of the vehicle speed sensor 19. The distribution ratio (ratio) R is calculated.
In the distribution ratio table 38 of the second embodiment, when the vehicle speed is equal to or less than a predetermined value, the distribution ratio R is constant at “0.1”, and when the vehicle speed exceeds the predetermined value, the distribution ratio R is increased as the vehicle speed increases. When the vehicle speed increases gradually and exceeds a predetermined value, the distribution ratio R is set to a constant value of “0.5”. However, the numerical value of the distribution ratio R is an example, and is not limited to these numerical values.

そして、配分比テーブル３８により算出された配分比Ｒを操舵角反力補正電流Ｉｓの比率とし、「１」に対する「Ｒ」の補数「１−Ｒ」をヨーレート反力補正電流Ｉｙの比率として、反力補正基本電流Ｉｒｂを次の式（２）に基づいて算出する。
Ｉｒｂ＝Ｉｓ・Ｒ ＋ Ｉｙ・（１−Ｒ） ・・・ 式（２）
さらに、実施例２における反力補正電流算出部３４では、車速センサ１９の出力信号（車速）に基づき車速係数テーブル３９を参照して、車速係数Ｋｖを算出する。この実施例２の車速係数テーブル３９では、車速が所定値に達するまでは車速の増大にしたがって車速係数が増大し、車速が前記所定値以上になると車速係数は一定になるように設定されている。
そして、反力補正電流算出部３４は、式（２）で求めた反力補正基本電流Ｉｒｂに、車速係数テーブル３９で求めた車速係数Ｋｖを乗じて反力補正電流Ｉｒを算出し（Ｉｒ＝Ｉｒｂ・Ｋｖ）、これを操舵反力成分として出力する。 Then, the distribution ratio R calculated by the distribution ratio table 38 is set as the ratio of the steering angle reaction force correction current Is, and the complement “1-R” of “R” with respect to “1” is set as the ratio of the yaw rate reaction force correction current Iy. The reaction force correction basic current Irb is calculated based on the following equation (2).
Irb = Is · R + Iy · (1-R) (2)
Further, the reaction force correction current calculation unit 34 in the second embodiment calculates the vehicle speed coefficient Kv by referring to the vehicle speed coefficient table 39 based on the output signal (vehicle speed) of the vehicle speed sensor 19. In the vehicle speed coefficient table 39 of the second embodiment, the vehicle speed coefficient increases as the vehicle speed increases until the vehicle speed reaches a predetermined value, and the vehicle speed coefficient is set to be constant when the vehicle speed exceeds the predetermined value. .
Then, the reaction force correction current calculation unit 34 calculates the reaction force correction current Ir by multiplying the reaction force correction basic current Irb obtained by the equation (2) by the vehicle speed coefficient Kv obtained by the vehicle speed coefficient table 39 (Ir = Irb · Kv), which is output as a steering reaction force component.

このように反力補正電流Ｉｒを設定しているので、実施例２の電動パワーステアリング装置では、車速が高いほどヨーレート反力補正電流Ｉｙに対する操舵角反力補正電流Ｉｓの割合を大きくすることができる。
これにより、車速が高いときほど、操舵角反力補正電流Ｉｓが反力補正電流Ｉｒに大きく影響を与えるので、この操舵角反力補正電流Ｉｓによって、高速時のヨーレートの位相遅れによるヨーレート反力補正電流Ｉｙの発生遅れを補償することができる。その結果、高速直進付近での車両の安定性を向上させることができ、且つ、操舵フィーリングを向上させることができる。 Since the reaction force correction current Ir is set in this manner, in the electric power steering apparatus of the second embodiment, the ratio of the steering angle reaction force correction current Is to the yaw rate reaction force correction current Iy can be increased as the vehicle speed increases. it can.
As a result, the higher the vehicle speed, the greater the steering angle reaction force correction current Is affects the reaction force correction current Ir. The generation delay of the correction current Iy can be compensated. As a result, it is possible to improve the stability of the vehicle in the vicinity of high-speed straight travel and improve the steering feeling.

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した実施例では車両挙動のパラメータとしてヨーレートを用いたが、ヨーレートの代わりに横加速度や車体スリップ角を用いて車両挙動反力成分を制御することも可能である。
また、この発明に係る操舵装置は、前述した実施例の電動パワーステアリング装置への適用に限るものではなく、ステア・バイ・ワイヤ・システムの車両用操舵装置（ＳＢＷ）、アクティブ・ステアリング・システムの車両用操舵装置、バリアブル・ギヤ・レシオ・ステアリング・システムの車両用操舵装置（ＶＧＳ）にも適用可能である。
なお、ステア・バイ・ワイヤ・システムとは、操作子と転舵機構とが機械的に分離されていて、操作子に反力を作用させる反力モータと、転舵機構に設けられて転舵輪を転舵させる力を発生させるステアリングモータとを備えた操舵システムである。
アクティブ・ステアリング・システムとは、前輪舵角および後輪舵角を運転者のステアリング操作や車両の運動状況に応じて制御する操舵システムである。
バリアブル・ギヤ・レシオ・ステアリング・システムとは、操舵角の大きさに応じてステアリング・ギヤ・レシオを変更可能な操舵システムである。 [Other Examples]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in the above-described embodiment, the yaw rate is used as the vehicle behavior parameter, but it is also possible to control the vehicle behavior reaction force component using the lateral acceleration or the vehicle body slip angle instead of the yaw rate.
Further, the steering device according to the present invention is not limited to the application to the electric power steering device of the above-described embodiment, but the steering device for a vehicle (SBW) of the steer-by-wire system, the active steering system The present invention can also be applied to a vehicle steering device and a vehicle steering device (VGS) of a variable gear ratio steering system.
The steer-by-wire system means that the operating element and the steering mechanism are mechanically separated, a reaction force motor that applies a reaction force to the operating element, and a steering wheel provided in the steering mechanism. The steering system includes a steering motor that generates a force for turning the vehicle.
The active steering system is a steering system that controls the front wheel steering angle and the rear wheel steering angle in accordance with the steering operation of the driver and the motion state of the vehicle.
The variable gear ratio steering system is a steering system in which the steering gear ratio can be changed according to the magnitude of the steering angle.

この発明に係る操舵装置としての電動パワーステアリング装置の実施例１における構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram in Example 1 of the electric power steering apparatus as a steering apparatus which concerns on this invention. 前記実施例１における電動パワーステアリング装置のステアリングモータに対する電流制御のブロック図である。It is a block diagram of the current control with respect to the steering motor of the electric power steering device in the first embodiment. 前記実施例１の電動パワーステアリング装置における操舵角反力補正電流算出部のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a steering angle reaction force correction current calculation unit in the electric power steering apparatus of the first embodiment. この発明の実施例２における電動パワーステアリング装置のステアリングモータに対する電流制御のブロック図である。It is a block diagram of the current control with respect to the steering motor of the electric power steering apparatus in Example 2 of this invention. 前記実施例２の電動パワーステアリング装置における操舵角反力補正電流算出部のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a steering angle reaction force correction current calculation unit in the electric power steering device according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

３５ ヨーレート反力補正電流算出部（車両挙動反力成分制御手段）
３６ 操舵角反力補正電流算出部（操舵角反力成分制御手段） 35 Yaw rate reaction force correction current calculation unit (vehicle behavior reaction force component control means)
36 Steering angle reaction force correction current calculation unit (steering angle reaction force component control means)

Claims (2)

車両挙動に応じて車両挙動反力成分を制御する車両挙動反力成分制御手段と、
操舵角に応じて操舵角反力成分を制御する操舵角反力成分制御手段と、
を備え、操舵角が小さいほど前記車両挙動反力成分に対する前記操舵角反力成分の割合を大きくしたことを特徴とする操舵装置。 Vehicle behavior reaction force component control means for controlling the vehicle behavior reaction force component according to the vehicle behavior;
Steering angle reaction force component control means for controlling the steering angle reaction force component according to the steering angle;
And the ratio of the steering angle reaction force component to the vehicle behavior reaction force component is increased as the steering angle is smaller. 車両挙動に応じて車両挙動反力成分を制御する車両挙動反力成分制御手段と、
操舵角に応じて操舵角反力成分を制御する操舵角反力成分制御手段と、
を備え、車速が高いほど前記車両挙動反力成分に対する前記操舵角反力成分の割合を大きくしたことを特徴とする操舵装置。 Vehicle behavior reaction force component control means for controlling the vehicle behavior reaction force component according to the vehicle behavior;
Steering angle reaction force component control means for controlling the steering angle reaction force component according to the steering angle;
And the ratio of the steering angle reaction force component to the vehicle behavior reaction force component is increased as the vehicle speed is higher.
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